Un esquema muestra el marco de decisión intertemporal para gestionar la degradación de las baterías de iones de litio. a, Variables de decisión, objetivos e insumos clave para cada decisión y sus relaciones. B, El diagrama de flujo de datos muestra los procedimientos necesarios de simulaciones y decisiones para practicar el marco y el flujo de datos de cada procedimiento al siguiente. MBU, beneficio marginal de uso; ABU, beneficio promedio de uso; ACD, costo promedio de degradación. Crédito:Universidad Carnegie Mellon, Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Los sistemas de energía renovable que tienen cero o bajas emisiones de carbono requieren almacenamiento de energía a pedido, como baterías de iones de litio. Pero, la degradación de estas baterías es una preocupación importante desde el punto de vista operativo y económico.
En un nuevo periódico "Un marco de decisión intertemporal para la gestión del almacenamiento de energía electroquímica, " publicado en Energía de la naturaleza , Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de Tsinghua proponen un nuevo marco que aborda la degradación de las baterías de iones de litio, también conocido como almacenamiento de energía electroquímica (EES). Lo hacen derivando, Implementar y optimizar nuevas métricas.
Investigadores de Carnegie Mellon Guannan He, Panayiotis Moutis, Soummya Kar y Jay Whitacre, colaboró con Qixin Chen de la Universidad de Tsinghua. El trabajo se llevó a cabo, en parte, en el Instituto Wilton E. Scott de Innovación Energética de CMU.
"Los costos de las baterías de iones de litio se han reducido drásticamente en los últimos años. Estas baterías, especialmente aquellos que son de bajo costo, se degradan con el uso y ahora se contempla su uso en grandes instalaciones de almacenamiento de energía conectadas a la red, "dijo Whitacre, el Trustee Professor in Energy en la Facultad de Ingeniería y director del Scott Institute. "Se necesita una herramienta refinada de planificación y toma de decisiones operativas que valore y aborde adecuadamente la avería de la batería en función del uso durante muchos años para obtener un beneficio económico óptimo del sistema".
"Desarrollar un enfoque integral y riguroso que valore y gestione de manera óptima la degradación de EES en diferentes horizontes de decisión es imperativo para mitigar el riesgo de pérdida de valor por una consideración inapropiada de la degradación de EES, " dijó el, un doctorado estudiante del Departamento de Ingeniería y Políticas Públicas.
Los autores presentan dos métricas para las decisiones de planificación y operación de la batería:el beneficio marginal del uso y el beneficio promedio del uso. El beneficio marginal del uso aporta información a largo plazo a las decisiones a corto plazo y se demuestra en el documento que permite maximizar el beneficio del ciclo de vida cuando se toman decisiones a corto plazo.
Los investigadores realizaron dos estudios de caso, que informó que el marco propuesto puede mejorar el valor del ciclo de vida de EES en más del 30 por ciento en comparación con la metodología común de envío de baterías que se usa ampliamente.
